一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置的制作方法

本技术属于废水处理，具体涉及一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置。

背景技术：

1、矿产资源开采过程中，原生硫化物矿床（如铁、铜、铅、锌等金属矿床）中的硫铁矿在空气、水及微生物共同作用下，易发生溶蚀、氧化、水解反应，生成含硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁的酸性矿山废水（amd）。此类废水具有ph值低、重金属离子（fe3+、al3+、mn2+、cu2+等）浓度高、水量水质波动大、持续排放时间长等特点，排入自然水体后会导致水体酸化、水生生物死亡、水体丧失自净能力，渗入土壤则会造成土壤板结、毒化，严重破坏生态环境。

2、目前，酸性矿山废水的主流处理技术为酸碱中和法，通过投加氢氧化钠、石灰石等碱性物质调节ph，使重金属离子生成沉淀去除。为实现废水与碱性物质的充分混合，现有技术多采用搅拌、射流混合等方式，其中搅拌法最为常用，但存在明显缺陷：搅拌器能耗高、清洗不便，且对废水中杂质敏感，易因杂质卡阻或磨损导致设备故障，影响混合效果；同时，传统酸碱中和法还存在污泥产生量大、药剂消耗多、处理流程间断（无法连续进水出水）等问题，难以满足高效、低成本的处理需求。

3、鉴于此，亟需设计一种能实现废水与碱溶液充分混合、连续运行、低能耗、污泥产生量小、药剂消耗少的酸性矿山废水处理装置，以克服现有技术的不足。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型的目的在于，提供一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，旨在克服现有酸性矿山废水处理技术中存在的混合不充分、处理流程间断、能耗高、污泥产生量大、药剂消耗多的缺陷。

2、为了达到上述实用新型目的，进而采取的技术方案如下：

3、一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，包括装置主体，所述装置主体为圆筒形结构，且内部自下而上依次划分为沉淀区、反应区和出水区，所述出水区和反应区之间设置有筛板，用于分离和阻挡沉淀物，确保处理后的水质，所述装置主体的上端安装有出水槽，且所述装置主体的上端两侧与出水槽之间均设有出水堰，所述出水槽的一侧安装有出水管，通过出水管单侧出水实现处理液的连续排出，所述装置主体的一侧分别连接有碱溶液进药管和通风管，另一侧连接有原水进水管，所述碱溶液进药管上安装有加压泵和进药控制阀，所述通风管的一端连接鼓风机，另一端伸入装置主体下部后连接有布气管，所述布气管通过支架固定安装在沉淀区的锥形内侧壁上，所述原水进水管的进水端连接有水箱，所述原水进水管上安装有输水泵和进水控制阀，所述装置主体底部的排渣口上连接有排渣管，所述排渣管上安装有排渣阀。

4、作为本实用新型的进一步改进，所述碱溶液进药管和原水进水管相对布置，便于废水和碱溶液在装置内充分混合。

5、作为本实用新型的进一步改进，所述装置主体连接碱溶液进药管和原水进水管的位置，高于装置主体内布气管的设置高度。

6、作为本实用新型的进一步改进，所述布气管包括同心设置的多个环形管，相邻两环形管之间连接有多个连接管，且环形管和连接管上均开设有若干布气孔，布气管用于实现气体均匀分布。

7、作为本实用新型的进一步改进，所述筛板的开孔均匀分布，开孔率为30-40%，且筛板上开孔的孔径不≤2mm。

8、作为本实用新型的进一步改进，所述筛板固定安装在装置主体的内壁上。

9、作为本实用新型的进一步改进，装置配备有在线ph计，在线ph计用于监测反应区废水的ph值并将其维持在6-7之间。

10、作为本实用新型的进一步改进，排渣口配套设有压滤机，用于对沉淀颗粒进行脱水处理。

11、本实用新型的有益效果是：

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

13、1.混合更充分，反应效率显著更高：相比传统搅拌器依赖物理搅拌的混合方式，本装置通过“碱溶液进药管与原水进水管相向布置+布气管均匀鼓风”的双重设计，既避免了搅拌器能耗高、易受杂质卡阻故障的问题，又借助气流实现废水与碱溶液的深度均质混合；同时，布气管通入的空气可提供氧气，辅助促进重金属离子氧化沉淀，进一步强化反应效果。当反应区ph稳定在6-7的最佳范围时，装置对镍、锌、镉等重金属离子的去除率分别可达99%、97%、92%，远超传统混合方式的反应效率。

14、2.实现全流程连续运行，处理流程大幅简化：传统酸性矿山废水处理设备多为间断式操作，需停机进水、反应、排渣，本装置通过分区设计（沉淀区、反应区、出水区）与配套结构（单侧出水管、底部排渣口），实现“持续进水-持续反应-持续沉淀-持续出水-持续排渣”的全流程连续化操作，无需间断停机；相比传统间断式设备，处理效率提升30%以上，同时大幅简化生产流程，减少人工干预环节。

15、3.污泥与药剂消耗显著降低，运行成本更优：流化床造粒工艺使重金属沉淀物形成密度高、沉降性能好的颗粒状污泥，相比传统物理化学沉淀法，污泥产生量降低25%-40%，且后续脱水处理更便捷，配套压滤机可快速形成低含水率泥饼）装置通过进药/进水控制阀、在线ph计实现碱溶液流量与反应ph的精准调控，避免碱溶液过量投加浪费，相比传统工艺药剂消耗降低15%-20%。

16、4.成本优势明显，维护便捷性更高：流化床技术可在一台设备内集成物料混合、反应、造粒、沉淀等功能，无需多设备串联，硬件投入更少，且简化了整体处理流程，降低流程管理成本；

17、维护成本低：设备无搅拌器等易损部件，减少故障维修频率；同时，密封式运行环境减少设备腐蚀，延长使用寿命，进一步降低长期维护成本。

18、5.操作稳定可靠，环保安全性更强：装置整体为密封结构，可防止酸性废水挥发污染空气或外界杂质进入影响水质；反应区与出水区间的筛板、上端出水堰双重保障，确保处理后出水水质稳定达标；排渣口配套压滤机实现污泥减量化，脱水后的泥饼可进一步回收重金属，符合危险废物环保处置要求，避免二次污染。

1.一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，其特征在于：包括装置主体，所述装置主体为圆筒形结构，且内部自下而上依次划分为沉淀区、反应区和出水区，所述出水区和反应区之间设置有筛板，所述装置主体的上端安装有出水槽，且所述装置主体的上端两侧与出水槽之间均设有出水堰，所述出水槽的一侧安装有出水管，所述装置主体的一侧分别连接有碱溶液进药管和通风管，另一侧连接有原水进水管，所述碱溶液进药管上安装有加压泵和进药控制阀，所述通风管的一端连接鼓风机，另一端伸入装置主体下部后连接有布气管，所述布气管通过支架固定安装在沉淀区的锥形内侧壁上，所述原水进水管的进水端连接有水箱，所述原水进水管上安装有输水泵和进水控制阀，所述装置主体底部的排渣口上连接有排渣管，所述排渣管上安装有排渣阀。

2.根据权利要求1所述的一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，其特征在于：所述碱溶液进药管和原水进水管相对布置。

3.根据权利要求1所述的一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，其特征在于：所述装置主体连接碱溶液进药管和原水进水管的位置，高于装置主体内布气管的设置高度。

4.根据权利要求1所述的一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，其特征在于：所述布气管包括同心设置的多个环形管，相邻两环形管之间连接有多个连接管，且环形管和连接管上均开设有若干布气孔。

5.根据权利要求1所述的一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，其特征在于：所述筛板的开孔均匀分布，开孔率为30-40%，且筛板上开孔的孔径不≤2mm。

6.根据权利要求1所述的一种处理酸性矿山废水的造粒流化床装置，其特征在于：所述筛板固定安装在装置主体的内壁上。